Mokslininkams pirmą kartą istorijoje pavyko atlikti didžiausio planetos gyvūno kardiografiją. Mėlynojo banginio širdies plakimo ritmas Stanfordo universiteto mokslininkus gerokai nustebino.
Pirmasis žmogus, pritvirtinęs kardiomonitorių prie mėlynojo banginio (netoli nuo Kalifornijos pakrantės), – Stanfordo universiteto biologijos mokslų daktaras Jeremy Goldbogen. Jis pasakoja, kad mėlynojo banginio širdis elgiasi labai originaliai: neriančio gyvūno pulsas suretėja iki dviejų tvinksnių per minutę. Ir tai dar ne vienintelis šio milžino EKG pateiktas siurprizas.
Kartą seras David Attenborough (vienas iš žymiausių pasaulio televizijos laidų vedėjų, dokumentinių filmų ir serialų apie gamtą pionierius) pareiškė, kad mėlynojo banginio širdis „automobilio dydžio, o kai kurios kraujagyslės tokios plačios, kad jomis galėtų praplaukti žmogus“. Abu teiginiai šiek tiek perdėti.
2015 metais, kai į Kanados pakrantę buvo išplautas mėlynojo banginio kūnas, Ontario Karališkojo muziejaus mokslininkų grupei pavyko išimti ir išmatuoti gyvūno širdį. Ji, be jokios abejonės, buvo didžiulė (svėrė daugiau nei 180 kg) ir atrodė „kaip mažas golfo automobiliukas ar vaikiška atrakcionų parko mašinėlė“, prisimena ekspertė zoologė Jacqueline Miller. Tuo tarpu Goldbogenas ją lygina su krėslu ar vienviete sofa.
Eksperimentas su kardiomonitoriumi
Jeremy'is Goldbogenas jau seniai mėlynuosius banginius tyrinėja, prie jų nugarų pritvirtindamas registratorius. Tokie vakuuminio tvirtinimo registratoriai gali nustatyti banginio buvimo vietą, greitį ir jo kitimą, šiam plaukiojant, neriant, maitinantis, kylant į paviršių.
Ir tada mokslininkui kilo klausimas, ar pavyktų tirti širdies plakimo ritmą, registratorių papildžius elektrodais. Teoriškai tai primena kardiogramos atlikimą pacientui, tačiau norint ją atlikti banginiui, elektrodai turės „prasibrauti“ per storą poodinių riebalų sluoksnį. Tai reiškia, kad įrenginį reikia pritvirtinti tinkamiausioje tam vietoje. Goldbogenas iki paskutinio momento netikėjo, kad jo idėją pavyks įgyvendinti.
Tačiau jis visgi pabandė. Mėlynasis banginis į vandens paviršių paprastai išnyra, atlikti maždaug 10 įkvėpimų, leisdamas iš toli matomus vandens garų ir purslų fontanus. Kai Goldbogenas ir jo komanda iš toli pastebėjo tokį fontaną, jie priplaukė nedidele pripučiama valtele prie banginio ir 6 metrų ilgio kartimi pritvirtino kardiomonitorių su žymekliu greta gyvūno plaukmens. Po to banginis paniro po vandeniu. Po kelių valandų žymeklis išplaukė į paviršių ir mokslininkai galėjo išgauti juos dominančią informaciją apie mėlynojo banginio širdies ritmą.
Tarp dviejų kraštutinumų
Remiantis įvairių dydžių žinduoliams taikomomis formulėmis, 220 tonų mėlynojo banginio pulsas turėjo būti 11 dūžių per minutę. Palyginimui: ramybės būsenoje esančio žmogaus pulsas – nuo 60 iki 100 tvinksnių per minutę. Tačiau Goldbogenas aptiko, kad pačios širdies susitraukimų dažnio (ŠSD) koncepcijos mėlynajam banginiui ramybėje taikyti negalima. Jis nuolat nardo į 150–200 metrų gylį, kur maitinasi kriliu, o paskui išplaukia paviršiun įkvėpti oro. Banginiui neriant ir kylant, jo širdies ritmas šokinėja tarp dviejų kraštutinumų – jis arba labai lėtas, arba labai greitas. Vidurio nėra.
Nėrimo metu banginio širdies plakimas sulėtėja iki 4–8 tvinksnių per minutę, o kartais – net iki dviejų. O kaip gali cirkuliuoti kraujas, jei tarp širdies susitraukimų tokie ilgi tarpai? Paslaptis – neįtikėtinai elastingas aortos lankas. Goldbogenas palygino ją su pripučiamu balionu: po širdies tvinksnio išsiplečia, sutalpindama didelę dalį širdies išstumiamo kraujo, o paskui palengva „pliūkšta“, išleisdama kraują į širdies kraujagyslių sistemą. Šis mechanizmas atrastas dar 1994 metais, jis banginio organizme užtikrina nenutrūkstamą kraujo cirkuliavimą, net kai širdis susitraukia labai retai.
Tuo tarpu išneriančio banginio širdies ritmas padažnėja – iki 30–37 tvinksnių per minutę. Turint omeny, kad kiekvienas tvinksnis gali trukti ~1,8 sekundės, mėlynajam banginiui toks tempas kone beprotiškas. Tačiau nardančius žinduolius tyrinėjančią Sascha Kate Hooker, fiziologę iš St Andrews universiteto, tai nelabai nustebino. Pavyzdžiui, laukinių pilkųjų ruonių širdies ritmas daugmaž toks pats: nuo 2 tvinksnių per minutę panirimo metu iki 135 išneriant.
„Tai rodo ekstraordinarų šių žinduolių organizmų, pulso reguliavimo ir kraujo cirkuliavimo kontrolės lankstumą“, – sako Hooker.
Mėlynojo banginio unikalumas
Apie šį nardančių žinduolių bruožą Goldbogenas žino, tačiau, pasak jo, mėlynasis banginis yra unikalus dėl dviejų priežasčių. Pirmoji – jo maitinimosi procesui sunaudojama labai daug energijos. Banginis į vėžiagyvių telkinius metasi, greičiau nei per minutę įsibėgėjęs iki beveik 13 km/h (palyginimui, garsiojo plaukiko Michaelo Phelpso greitis – apie 10 km/h, ir jis sveria ne 220 tonų).
Banginio burnos ertmė lengvai išsitempia, todėl jis geba praryti už save didesnį vandens tūrį – būtent tada jo burnoje atsiduria krilis, suteikiantis jam apie pusę milijono kilokalorijų. Ir vieno panėrimo metu tokį manevrą jis gali atlikti kelis kartus, tam sunaudodamas daugybę energijos ir deguonies. Tačiau krilį atakuojančio mėlynojo banginio širdis plaka vos 2,5 karto greičiau, nei neriančio į vidutinę gelmę.
Antroji priežastis tokia: paviršiuje būnančio banginio pulsas – 37 tvinksniai per minutę – tikriausiai yra maksimalus įmanomas. „Jo širdis daužosi prie galimybių ribos, nors nepanašu, kad gyvūnas itin skubėtų išplaukti į paviršių. Banginiai taip daro ištisas dienas“, – sako Goldbogenas.
Kokia išvada? Dar stambesnio už mėlynąjį banginį gyvūno širdis paviršiuje nebegalėtų plakti pakankamai greitai, kad papildytų deguonies trūkumą susidarantį dėl gelmėje esančio lėto pulso. O gyvūnas, negalintis sulėtinti širdies plakimo negalėtų prasimaitinti. Goldbogenas mano, kad banginiai prisiartino prie ribos: jie pasiekė maksimalų dydį, iki kurio Žemėje gali užaugti gyvūnai.
